灌溉排水工程学试卷及答案

灌溉排水工程学试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.灌溉设计保证率是指（）A.灌溉工程能够提供的水量占作物需水量的比例B.多年灌溉用水得到满足的年数占总年数的百分比C.灌溉水利用系数达到设计值的概率D.作物生长期内不发生干旱的概率2.以下属于地面灌溉方法的是（）A.滴灌B.喷灌C.畦灌D.微喷灌3.土壤田间持水量是指（）A.土壤中所能保持的最大毛管悬着水量B.土壤饱和含水量与凋萎系数的差值C.重力水完全排出后土壤保持的含水量D.土壤颗粒表面吸附的最大水量4.灌溉水利用系数的定义是（）A.作物实际利用的水量与渠道引入总水量的比值B.田间净灌溉水量与渠道毛灌溉水量的比值C.渠道输水量与水库放水量的比值D.作物需水量与有效降雨量的比值5.排水沟的深度设计主要取决于（）A.土壤质地B.地下水位控制要求C.排水沟间距D.作物耐渍能力6.喷灌系统中，喷头的组合均匀度一般要求不低于（）A.70%B.80%C.90%D.95%7.作物需水量的主要计算方法是（）A.彭曼蒙特斯公式B.霍顿下渗公式C.达西定律D.谢才公式8.盐碱地改良的核心措施是（）A.增施有机肥B.种植耐盐作物C.建立完善的排水系统D.减少灌溉次数9.渠道的不冲流速是指（）A.渠道中水流不会冲刷渠床的最大流速B.渠道中水流不会淤积的最小流速C.渠道设计的经济流速D.渠道中水流的平均流速10.湿润年份的灌溉设计保证率通常对应（）A.50%~60%B.75%~85%C.90%~95%D.100%二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）1.影响作物需水量的主要因素包括（）A.气象条件（温度、湿度、风速）B.作物种类与生长阶段C.土壤性质（质地、结构）D.农业技术措施（耕作、施肥）2.喷灌的主要优点有（）A.节水效果显著B.适应性强（地形、土壤）C.投资成本低D.受风影响小3.明沟排水系统的组成包括（）A.田间排水沟B.支沟、斗沟C.干沟D.排水容泄区4.渠道防渗的主要目的是（）A.减少渗漏损失，提高水利用系数B.防止渠道冲刷C.控制地下水位D.增加渠道糙率5.确定灌水定额的依据包括（）A.土壤有效持水能力B.作物根系活动层深度C.计划湿润层初始含水量D.有效降雨量三、填空题（每空2分，共20分）1.作物水分生产函数描述的是______与______之间的关系。2.灌溉制度的核心内容包括______、______和灌水时间。3.排水沟的间距与沟深成______关系（填“正”或“反”）。4.渠道的水力计算通常采用______公式，其表达式为______。5.微灌系统的组成包括水源工程、______、______和灌水器。6.土壤盐碱化的主要成因是______大于______。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述地面灌溉（畦灌）的技术要求。2.喷灌系统设计中，如何确定喷头的组合间距？3.简述排水沟的作用及设计原则。4.比较渠道混凝土衬砌与土渠的优缺点。5.说明如何通过灌溉排水措施防治土壤次生盐碱化。五、计算分析题（共15分）某灌区种植冬小麦，计划湿润层深度为0.6m，土壤田间持水量为22%（重量百分比，容重1.35g/cm³），初始含水量为15%（重量百分比），作物允许的最小含水量为田间持水量的60%。该地区有效降雨量为30mm，灌溉水利用系数为0.8。（1）计算净灌水定额（单位：mm）；（2）计算毛灌水定额（单位：mm）；（3）若该灌区种植面积为5000亩，计算本次灌溉需从水源引入的总水量（单位：m³）。灌溉排水工程学试卷答案一、单项选择题1.B2.C3.A4.B5.D6.B7.A8.C9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.AB3.ABCD4.ABC5.ABCD三、填空题1.作物产量；耗水量（或需水量）2.灌水定额；灌溉定额3.正4.谢才曼宁；\(v=\frac{1}{n}R^{2/3}i^{1/2}\)（或\(Q=A\cdotv\)）5.首部枢纽；输配水管网6.地下水蒸发量；降水量四、简答题1.地面灌溉（畦灌）的技术要求：①畦田长度与坡度匹配，一般长30~100m，短畦（<50m）适合黏性土；②畦宽与农机具宽度一致，通常2~4m；③入畦单宽流量控制在3~6L/(s·m)，避免冲刷或积水；④改水成数（停止进水时畦田湿润长度占比）控制在80%~90%，保证均匀度。2.喷灌喷头组合间距的确定：①单喷头湿润半径\(R\)由喷头性能（压力、流量）决定；②组合间距需满足均匀度要求（一般≥80%），常用正方形或三角形布置；③正方形布置时，行、列间距\(S=0.85R\)；三角形布置时，间距\(S=0.95R\)；④需结合风速调整，风速>3m/s时适当减小间距。3.排水沟的作用及设计原则：作用：排除地表涝水、降低地下水位至临界深度以下、防止土壤盐碱化和渍害。设计原则：①控制地下水位深度满足作物耐渍要求（如旱作0.8~1.2m，水稻0.4~0.6m）；②沟深与间距协调，深沟可减小间距，浅沟需增大间距；③排水模数（单位面积设计流量）需考虑暴雨强度、地面坡度、土壤渗透能力；④与灌溉系统配套，避免交叉干扰。4.渠道混凝土衬砌与土渠的优缺点比较：混凝土衬砌优点：防渗效果好（渗漏量减少80%~90%）、抗冲能力强、寿命长（20~30年）、便于管理；缺点：投资高（每公里约20~50万元）、对基础变形敏感、维修难度大。土渠优点：投资低、施工简单、对地形适应性强；缺点：渗漏严重（渗漏量占引水量30%~50%）、易冲淤、需频繁清淤维护。5.通过灌溉排水措施防治土壤次生盐碱化的方法：①合理灌溉：采用节水灌溉（滴灌、喷灌），控制灌溉定额，避免大水漫灌；②完善排水系统：修建明沟或暗管排水，将地下水位控制在临界深度以下（如粉砂壤土临界深度1.8~2.2m）；③冲洗压盐：在春季或秋季用淡水冲洗，通过排水系统带走盐分；④轮作与耕作：种植耐盐作物（如棉花），结合深耕、覆盖减少蒸发返盐；⑤监测地下水质：定期测定地下水矿化度，防止咸水入侵。五、计算分析题（1）净灌水定额计算：土壤有效持水层深度\(H=0.6m=600mm\)田间持水量（体积百分比）\(\theta_{fc}=22\%\times1.35=29.7\%\)初始含水量（体积百分比）\(\theta_0=15\%\times1.35=20.25\%\)允许最小含水量（体积百分比）\(\theta_{\min}=60\%\times\theta_{fc}=17.82\%\)净灌水定额\(m_{净}=H\times(\theta_{fc}\theta_{\min})=600\times(29.7\%17.82\%)=600\times11.88\%=71.28mm\)（注：需扣除有效降雨量，但本题中\(m_{净}>有效降雨量30mm\)，故实际净灌水定额为\(71.2830=41.28mm\)）（2）毛灌水定额\(m_{毛}=m_{净}/\eta=41.28/0.8=51.6mm\)（3）总引水量\(W=种植面积\timesm_{毛}\times1000/3